Abschlussarbeit: Pump-Probe transienter Elektronendynamik in Low-κ-Dielektrika für KI-Chips

In Kooperation mit dem Lehrstuhl für Lasertechnik LLT bietet das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, Europas führendes Zentrum für Auftragsforschung und -entwicklung im Bereich Lasertechnik, die Möglichkeit einer Abschlussarbeit zum Thema » Pump-Probe transienter Elektronendynamik in Low-κ-Dielektrika für KI-Chips« an. Nanoporöse Low-κ-Dielektrika (z. B. SiCO:H) sind Schlüsselmaterialien in modernen Chips. Das Verständnis der transienten Dynamik freier Ladungsträger in diesen Materialien ist essenziell, um zu beurteilen, ob sich ihre optischen Eigenschaften gezielt von transparent zu absorbierend auf ultraschnellen Zeitskalen umschalten lassen. Eine solche transiente »Metallisierung« könnte neuartige Laserbearbeitungsverfahren für substratschonendes Strukturieren und Einbringen von Gräben in Low-κ-Schichtsystemen ermöglichen. Diese Arbeit untersucht die grundlegende Laser-Material-Wechselwirkung mittels Pump-Probe-Spektroskopie: Ein 257-nm‑Femtosekundenpuls regt das Low-κ-Material an, während ein zeitverzögerter Puls die transienten Änderungen in Reflexions- und Transmissionsgrad misst. Ziel ist es, die erzeugte Dichte freier Elektronen, deren räumliche Eingrenzung, das Relaxationsverhalten sowie die daraus resultierenden Änderungen der optischen Konstanten zu quantifizieren – als Grundlage für Fertigungsschritte der nächsten Generation bei der Herstellung von GPUs oder CPUs.

Hier sorgst Du für Veränderung

• Du baust ds Pump-Probe-Experiment (257 nm fs-Pump, variabler Probe) auf und justierst dieses
• Dann führst Du systematische Messungen der transienten Reflexions-/Transmissionsänderungen durch
• Zuletzt bestimmst Du die Dichte freier Elektronen, die Relaxationszeiten und die transienten optischen Konstanten

Hiermit bringst Du Dich ein

• Du studierst Maschinenbau, Mechatronik oder einen vergleichbaren Studiengang
• Die anwendungsorientierte Forschung an der Schnittstelle von Photonik und Halbleiterfertigung findest Du spannend
• Du arbeitest selbstständig, organisiert und strukturiert

Was wir für Dich bereithalten

• Teamspirit: Kreatives, interdisziplinäres Umfeld mit motiviertem Team, flachen Hierarchien und Du-Kultur.
• Arbeitsplatz: Exzellente Ausstattung an Maschinen und Geräten sowie eine erstklassige Büroausstattung.
• Mitgestaltung: Praxisorientierte Abschlussarbeit in einem innovativen Umfeld der angewandten Forschung.
• Work-Life-Balance: Profitiere von flexiblen Arbeitszeiten auf Vertrauensbasis.
• Anreise: Eine gute Verkehrsanbindung, Stellplätze direkt vor dem Institut, eine E‑Ladestation sowie ein Parkhaus.
• Die Stelle ist bis zur Beendigung der Abschlussarbeit befristet.

Wir wertschätzen und fördern die Vielfalt der Kompetenzen unserer Mitarbeitenden und begrüßen daher alle Bewerbungen – unabhängig von Alter, Geschlecht, Nationalität, ethnischer und sozialer Herkunft, Religion, Weltanschauung, Behinderung sowie sexueller Orientierung und Identität. Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt. Unsere Aufgaben sind vielfältig und anpassbar – für Bewerber*innen mit Behinderung finden wir gemeinsam Lösungen, die ihre Fähigkeiten optimal fördern.

Mit ihrer Fokussierung auf zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien sowie auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt die Fraunhofer-Gesellschaft eine zentrale Rolle im Innovationsprozess. Als Wegweiser und Impulsgeber für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche Exzellenz wirkt sie mit an der Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft.

Fragen zu dieser Position beantwortet Dir gerne

Sönke Vogel, M.Sc.

Telefon: +49 241 8906-180

Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

www.ilt.fraunhofer.de

Kennziffer: 84908 Bewerbungsfrist: 31.08.2026